Miért alakulnak ki hullámok a tengerben? Hogyan jelennek meg a hullámok? Hogyan keletkeznek a hullámok a tengerben
Honnan jönnek az óriási hullámok?
Mi okozza a legtöbb hullám megjelenését az óceánokban és a tengerekben, a hullámok energiájáról és a leggigantikusabb hullámokról.
Az óceáni hullámok megjelenésének fő oka a szelek vízfelületre gyakorolt hatása. Egyes hullámok sebessége kifejlődhet, sőt meghaladhatja a 95 km/órát is. A gerinc a gerinctől 300 méterrel választható el. Nagy távolságokat tesznek meg az óceán felszínén. Energiájuk nagy részét még azelőtt elhasználják, hogy szárazföldre érnének, esetleg megkerülve a világ legmélyebb helye- A Mariana-árok. És igen, egyre kisebbek. És ha a szél elcsendesedik, akkor a hullámok nyugodtabbá és simábbá válnak.
Ha erős szellő fúj az óceánban, akkor a hullámok magassága általában eléri a 3 métert. Ha viharossá kezd válni a szél, akkor akár 6 m-esek is lehetnek, erős szélviharban már 9 m-nél is magasabbak lehetnek, és meredekekké válnak, bőséges permetezéssel.
Vihar idején, amikor az óceánban nehéz a látási viszonyok, a hullámok magassága meghaladja a 12 métert. De egy heves vihar idején, amikor a tengert teljesen hab borítja, és még kis hajók, jachtok vagy hajók is (és nem csak halak, sőt a legnagyobb hal) egyszerűen eltévedhet 14 hullám között.
A hullámok verése
A nagy hullámok fokozatosan elmossák a partokat. A kis hullámok lassan kiegyenlíthetik a partot üledékkel. A hullámok bizonyos szögben érik a partokat, ezért az egyik helyen kimosott üledék kihordja, máshol lerakódik.
A legerősebb hurrikánok vagy viharok idején olyan változások következhetnek be, hogy a part hatalmas szakaszai hirtelen jelentősen átalakulhatnak.
És nem csak a tengerparton. Valamikor régen, 1755-ben, tőlünk nagyon távol, 30 méter magas hullámok sodorták le Lisszabont a föld színéről, több tonna víz alá merítve a város épületeit, rommá változtatva őket, és több mint félmillió ember halálát okozva. És ez egy nagy katolikus ünnepen történt - Mindenszentek napján.
gyilkos hullámok
A legnagyobb hullámokat általában a Tűáramlat (vagy Agulhas-áramlat) mentén figyelik meg, Dél-Afrika partjainál. Itt is megjegyezték legmagasabb hullám az óceánban. Magassága 34 m. Általánosságban elmondható, hogy a valaha látott legnagyobb hullámot Frederick Margo hadnagy rögzítette egy Manilából San Diegóba tartó hajón. 1933. február 7-e volt. A hullám magassága is körülbelül 34 méter volt. A tengerészek a "gyilkos hullámok" becenevet adták az ilyen hullámoknak. A szokatlanul magas hullámot általában mindig ugyanaz a mély depresszió (vagy zuhanás) előzi meg. Ismeretes, hogy nagyszámú hajó tűnt el ilyen mélyedésekben. Egyébként az árapály során keletkező hullámok nem kapcsolódnak az árapályhoz. Ezeket egy víz alatti földrengés vagy vulkánkitörés okozza a tenger vagy az óceán fenekén, ami hatalmas víztömegek mozgását, és ennek következtében nagy hullámokat idéz elő.
Az ember sok természeti jelenséget magától értetődőnek érzékel. Megszoktuk a nyár, az ősz, a tél, az eső, a hó, a hullámok, és nem gondolunk az okokra. És mégis, miért alakulnak ki hullámok a tengerben? Miért jelennek meg a hullámok a víz felszínén még teljes nyugalomban is?
Eredet
Számos elmélet magyarázza a tengeri és óceáni hullámok eredetét. A következők miatt alakulnak ki:
- a légköri nyomás változásai;
- apályok és áramlások;
- víz alatti földrengések és vulkánkitörések;
- hajók mozgása;
- erős szél.
A képződés mechanizmusának megértéséhez emlékeznünk kell arra, hogy a víz felkavarodik és önkéntelenül oszcillál - fizikai hatás következtében. Egy kavics, egy csónak, egy hozzáérintő kéz mozgásba hozza a folyékony masszát, különböző erősségű rezgéseket keltve.
Jellemzők
A hullámok a víz mozgását is jelentik a tározó felszínén. Ezek a levegő részecskék és a folyadék tapadásának eredménye. A víz-levegő szimbiózis először hullámzást okoz a víz felszínén, majd a vízoszlop elmozdulását idézi elő.
A méret, a hosszúság és az erősség a szél erősségétől függően változik. Vihar idején az erős oszlopok 8 méter magasra emelkednek, és csaknem negyed kilométer hosszan nyúlnak el.
Néha az erő annyira pusztító, hogy a parti sávra esik, gyökerestül kitépi az esernyőket, zuhanyzókat és egyéb tengerparti épületeket, lerombol mindent, ami az útjába kerül. És ez annak ellenére, hogy az ingadozások több ezer kilométerre alakulnak ki a parttól.
Minden hullám 2 kategóriába sorolható:
- szél;
- álló.
szél
A szélmalmok, ahogy a neve is sugallja, a szél hatására keletkeznek. Lökései egy érintéssel száguldanak, kényszerítve a vizet és mozgásra kényszerítve. A szél a folyékony tömeget előre tolja maga előtt, de a gravitáció lelassítja a folyamatot, visszaszorítja. A felszínen két erő hatására létrejövő mozgások emelkedésekre és lejtőkre emlékeztetnek. Csúcsaikat tajtéknak, tövét talpnak nevezik.
Miután megtudtuk, miért alakulnak ki hullámok a tengeren, továbbra is nyitva marad a kérdés, hogy miért tesznek fel és le oszcilláló mozgásokat? A magyarázat egyszerű - a szél állandósága. Aztán gyorsan és lendületesen lecsap, majd alábbhagy. A címer magassága, az oszcillációk gyakorisága közvetlenül függ annak erősségétől és erejétől. Ha a mozgás sebessége és a légáramlatok ereje meghaladja a normát, vihar támad. A másik ok a megújuló energia.
Megújuló energia
Néha a tenger teljesen nyugodt, és hullámok keletkeznek. Miért? Az óceánográfusok és geográfusok ezt a jelenséget a megújuló energiának tulajdonítják. A víz ingadozása a forrása és módja annak, hogy a potenciált hosszú ideig megőrizzük.
A való életben ez így néz ki. A szél bizonyos mértékű rezgést kelt a tóban. Ezen rezgések energiája több órán át tart. Ezalatt a folyékony képződmények több tíz kilométeres távolságot tesznek meg, és olyan területeken „kikötnek”, ahol süt a nap, nem fúj a szél, és a tározó nyugodt.
álló
Álló vagy magányos hullámok a földrengésekre, vulkánkitörésekre jellemző, az óceán fenekén fellépő sokkok, valamint a légköri nyomás éles változása miatt keletkeznek.
Ezt a jelenséget seiches-nek nevezik, amelyet franciául "ingadozni" fordítanak. A seiches öblökre, öblökre és egyes tengerekre jellemző, veszélyt jelent a strandokra, a part menti sáv építményeire, a mólón kikötött hajókra és a fedélzeten tartózkodó emberekre.
építő és destruktív
Azok a képződmények, amelyek túllépnek nagy távolságokat, nem változtatják meg alakjukat és nem veszítenek energiát, a parthoz érnek és megtörnek. Ugyanakkor minden felfutás más és más hatással van a parti sávra. Ha a partot mossa, akkor építő jellegűnek minősül.
A pusztító vízhullám erejével a partra hull, tönkreteszi azt, fokozatosan lemosva a homokot és a kavicsokat a strandsávról. Ebben az esetben a természeti jelenség pusztítónak minősül.
A pusztításnak különböző pusztító ereje van. Néha olyan erős, hogy lejtőket dönt le, sziklákat hasít, sziklákat választ el egymástól. Idővel a legkeményebb sziklák is elpusztulnak. Amerika legnagyobb világítótornya a Hatteras-fokon épült 1870-ben. Azóta a tenger csaknem 430 méterrel beljebb került, elmosva a partvonalat és a strandokat. Ez csak egy a több tucat tény közül.
A szökőár a pusztító vízképződmények egy fajtája, amelyet nagy pusztító erő jellemez. Mozgásuk sebessége eléri az 1000 km/h-t. Ez magasabb, mint egy sugárhajtású repülőgépé. Mélységben a szökőár hegyének magassága kicsi, de a part közelében lelassulnak, de 20 méterrel növelik a magasságot.
Az esetek 80% -ában a szökőár víz alatti földrengések eredménye, a fennmaradó 20% -ban - vulkánkitörések és földcsuszamlások. A földrengések hatására a fenék függőlegesen eltolódik: egyik része lesüllyed, másik része párhuzamosan emelkedik. A tározó felületén különböző erősségű fluktuációk képződnek.
Rendellenes bérgyilkosok
Vándorként, szörnyetegként, rendhagyóként is ismerik őket, és inkább az óceánokra jellemzőek.
Még 30-40 évvel ezelőtt is fikciónak számítottak a tengerészek anomális vízingadozásokról szóló történetei, mert a szemtanúk beszámolói nem fértek bele a meglévő tudományos elméletekbe és számításokba. A 21 méteres magasságot tekintették az óceáni és tengeri rezgések határának.
A hullámok kialakulásának fő oka a víz felett fújó szél. Ezért a hullám nagysága függ a becsapódás erősségétől és idejétől. A szél hatására a vízrészecskék felemelkednek, néha elszakadnak a felszíntől, de egy idő után a természetes gravitáció hatására elkerülhetetlenül lehullanak. Messziről úgy tűnhet, hogy a hullám halad előre, de valójában, ha ez a hullám természetesen nem cunami, (a cunamik más előfordulási természetűek), akkor csak leszáll és emelkedik. Így például egy tengeri madár, amely egy zord tenger felszínére szállt, megingatja a hullámokat, de nem mozdul meg.
Csak a part közelében, ahol már nem mély, halad előre a víz, gurul a partra. Egyébként a hullámon címert alkotó levált cseppekből származó permetfésűkagyló szerint tapasztalt tengerészek határozzák meg a tengeri zavarás mértékét, ha a címer és a hab csak most kezdett kialakulni rajta, akkor a tenger 3 pont.
Milyen tengeri hullámot nevezünk partnak.
A hullámok a tengeren szél nélkül is létezhetnek, ezek természeti katasztrófák, például víz alatti vulkánkitörések okozta szökőárak, és a tengerészek által partnak nevezett hullám. Erős vihar után a tengeren keletkezik, amikor a szél elült, de a széltől mozgásba került nagy víztömeg és a rezonancia nevű jelenség miatt a hullámok tovább ringatóznak. Meg kell jegyezni, hogy az ilyen hullámok nem sokkal biztonságosabbak, mint a vihar, és tapasztalatlan tengerészekkel könnyen felboríthatnak egy hajót vagy csónakot.
Kezdetben a hullám a szél hatására jelenik meg. A nyílt óceánon, a parttól távol kialakuló vihar szeleket hoz létre, amelyek a víz felszínét kezdik érinteni, ezzel összefüggésben duzzadás kezdődik. A szél, iránya, sebessége, mindezek az adatok az időjárás-előrejelzési térképeken láthatók. A szél elkezdi felfújni a vizet, és "kis" (kapilláris) hullámok kezdenek megjelenni, kezdetben elkezdenek mozogni abban az irányban, amelyben a szél fúj.
A szél sík vízfelületen fúj, minél hosszabb ideig és erősebben kezd fújni a szél, annál nagyobb hatást ér el a vízfelület. Idővel a hullámok összeolvadnak, és a hullám mérete növekedni kezd. Az állandó szél nagy hullámzásba kezd. A szél sokkal nagyobb hatást gyakorol a már létrejött, bár nem nagy hullámokra - sokkal inkább, mint a nyugodt vízfelületre.
A hullámok mérete közvetlenül függ az őket létrehozó fújó szél sebességétől. Az állandó sebességgel fújó szél hasonló méretű hullámot generálhat. És amint a hullám eléri azt a méretet, amelyet a szél belerakott, teljesen kialakult hullámmá válik, amely a part felé halad.
A hullámoknak különböző sebességük és periódusuk van. A hosszú periódusú hullámok elég gyorsan mozognak, és nagyobb távolságokat tesznek meg, mint kisebb sebességű társaik. Ahogy távolodsz a szél forrásától, a hullámok egyesülve hullámzást képeznek, amely a part felé halad. Azokat a hullámokat, amelyeket már nem érint a szél, "alsó hullámoknak" nevezik. Ezek azok a hullámok, amelyekre minden szörfös vadászik.
Mi befolyásolja a duzzanat méretét? Három tényező befolyásolja a nyílt óceán hullámainak méretét:
Szélsebesség - Minél nagyobb a sebesség, annál nagyobb lesz a hullám.
A szél időtartama - minél tovább fúj a szél, az előző tényezőhöz hasonlóan a hullám nagyobb lesz.
Fetch (szélfedett terület) – Minél nagyobb a lefedettség, annál nagyobb a hullám.
Amikor a szél hatása a hullámokra megszűnik, kezdik elveszíteni az energiájukat. Addig mozognak, amíg el nem érik a fenék párkányait valamelyik nagy óceáni sziget közelében, és a szörfös elkapja az egyik hullámot, ha jó szerencséje van.
Vannak olyan tényezők, amelyek befolyásolják a hullámok méretét egy adott helyen. Közöttük:
A hullámzás iránya az, ami lehetővé teszi, hogy a hullámok a szükséges helyre érkezzenek.
Óceánfenék – A nyílt óceánból kimozduló hullám egy víz alatti sziklagerincbe vagy zátonyba ütközik – nagy hullámokat képez, amelyekkel csővé csavarodhatnak. Vagy a fenék sekély párkánya - éppen ellenkezőleg, lelassítja a hullámokat, és energiájuk egy részét elköltik.
Az árapály ciklus - sok szörfös hely közvetlenül függ ettől a jelenségtől.
A tengerek és óceánok felszíne ritkán nyugodt: általában hullámok borítják, és a szörf folyamatosan verődik a partokon.
Csodálatos látvány: egy hatalmas teherhajó, amelyet a nyílt óceánban hatalmas viharhullámok játszanak, nem tűnik nagyobbnak egy dióhéjnál. A katasztrófafilmek tele vannak ilyen képekkel – olyan magas hullám, mint egy tízemeletes épület.
A tengerfelszín hullámoszcillációi vihar idején fordulnak elő, amikor a hosszan tartó, viharos szél a légköri nyomás változásaival együtt összetett kaotikus hullámmezőt alkot.
Futó hullámok, a szörfözés forrásban lévő habja
A vihart okozó ciklontól távolodva megfigyelhető, hogyan alakul át a hullámmintázat, hogyan egyenletesebbé válnak a hullámok, és egymás után haladnak egy-egy irányba a karcsú sorok. Ezeket a hullámokat duzzadásnak nevezik. Az ilyen hullámok magassága (vagyis a hullám legmagasabb és legalacsonyabb pontja közötti szintkülönbség) és hossza (két szomszédos csúcs távolsága), valamint terjedési sebességük meglehetősen állandó. Két gerincet legfeljebb 300 méteres távolság választ el egymástól, és az ilyen hullámok elérhetik a 25 m magasságot, az ilyen hullámokból származó hullámrezgések akár 150 m mélységig terjednek.
A kialakulás tartományából a duzzadó hullámok nagyon messzire terjednek, még teljes nyugalom mellett is. Például az Új-Fundland partjainál elhaladó ciklonok olyan hullámokat okoznak, amelyek három nap alatt elérik a Vizcayai-öblöt Franciaország nyugati partjainál - csaknem 3000 km-re kialakulásuk helyétől.
A parthoz közeledve a mélység csökkenésével ezek a hullámok megváltoztatják megjelenésüket. Amikor a hullámoszcillációk elérik a fenéket, a hullámok mozgása lelassul, deformálódni kezdenek, ami a gerincek összeomlásával ér véget. Az ilyen hullámokat izgatottan várják a szörfösök. Különösen látványosak azokon a területeken, ahol a tengerfenék meredeken süllyed a part közelében, például a nyugat-afrikai Guineai-öbölben. Ez a hely nagyon népszerű a szörfösök körében a világ minden tájáról.
Árapály: globális hullámok
Az árapály teljesen más jelenség. Ezek a tengerszint időszakos ingadozásai, jól láthatóak a partoktól, és körülbelül 12,5 óránként ismétlődnek. Ezeket az óceánok vizének főként a Holddal való gravitációs kölcsönhatása okozza. Az árapály periódusát a Föld napi tengelye körüli forgási periódusainak és a Holdnak a Föld körüli forgásának az aránya határozza meg. A Nap is részt vesz az árapály kialakulásában, de kisebb mértékben, mint a Hold. A tömegbeli fölény ellenére. A nap túl messze van a földtől.
Az árapály összértéke tehát a Föld, a Hold és a Nap egymáshoz viszonyított helyzetétől függ, amely a hónap során változik. Amikor ugyanazon a vonalon vannak (ami teliholdkor és újholdkor történik), az árapály eléri a maximális értéket. A legmagasabb árapály a Fundy-öbölben figyelhető meg Kanada partjainál: a tengerszint maximális és minimális helyzete közötti különbség itt körülbelül 19,6 m.
